辅料即处方中除主要活性成分以外的一切物料的总称,例如粘合剂、崩解剂、润滑剂、填充剂等。
口服固体制剂的辅料选择,受到其原料药理化性质、制剂制备工艺以及辅料价格等因素的影响。
近年来,功能性辅料在调节药物释放、通过黏膜黏附延长片剂停留时间、掩味以及增加药物溶解度等方面的应用频率有明显的提高。
下面我们一起来看看固体口服制剂中常用到的辅料吧。
非功能性辅料
(1)崩解剂
固体口服片剂的崩解至关重要,因为对于大部分固体口服片剂,只有崩解了,才有后续的药物溶出以及体内吸收。
在处方中,使用天然聚合物——如淀粉——作为崩解剂,可能会导致周围介质的粘度增加(由于聚合物的部分溶解性质),从而阻碍崩解和溶解。
这个问题可以通过聚合物交联(以减少崩解剂的粘度)、将羧基官能团引入聚合物中(增加亲水性)这两个方法来解决。如交联聚维酮(PVPP)、交联羧甲基纤维素钠(CCNa)、波拉克林钾(PP)等。
崩解剂的作用机制包括溶胀作用、产气作用、毛细管作用以及润湿产热作用。
溶胀作用需要崩解剂具有很强的吸水膨胀性,从而促进片剂或胶囊的崩解。
产气作用,就是让崩解剂通过化学反应产生气泡,从而利用气泡促进片剂或胶囊的崩解,如泡腾片中加入枸橼酸或酒石酸,与碳酸钠或碳酸氢钠遇水后产生二氧化碳气体。
毛细管作用,就是崩解剂在片剂内部形成容易润湿的毛细管通道,遇水后,水可以快速沿着毛细管进入片剂内部,从而促进崩解。
润湿产热作用,就是一些崩解剂遇水后会发生化学键断裂,从而释放热量,使片剂内残存的空气膨胀,从而促进崩解。
崩解剂一般分为内加法以及外加法,相同用量下的崩解速度,外加法>外加法+内加法>内加法。
(2)酸碱度调节剂
微环境的酸碱度可影响固体制剂的溶解度、溶出度、降解速率和稳定性,在前面的文章中,我们介绍过这方面的内容(详见《增容课堂(6)制剂微环境酸碱度调节技术》)。
对于弱碱性药物,我们经常使用有机酸作为酸化剂,例如枸橼酸(柠檬酸)、富马酸、硬脂酸、酒石酸等。
目前使用较多的是枸橼酸,它可以有效降低制剂微环境的酸碱度,并且口服安全性较高,水溶性也较好,可达到1330 mg/ml。
对于弱酸性药物,如磷酸钙、氢氧化镁、氧化镁、葡甲胺以及碳酸钠等都可用作碱化剂。
(3)填充剂和粘合剂
填充剂的作用是为制剂提供一定的体积,从而使制剂可以加工成型。
可分为水溶性填充剂以及水不溶性填充剂。
常用水溶性填充剂有乳糖、蔗糖、聚乙二醇等;水不溶性填充剂如微晶纤维素、磷酸氢钙等。
粘合剂主要通过内聚力以及粘结力来提高颗粒间的可塑性以及粘合强度,具体包括如范德华力、静电力、氢键以及固体桥等。
粘合剂分多种类型,如湿粘合剂明胶、预胶化淀粉、淀粉、聚乙二醇、阿拉伯胶等都是湿粘合剂。而微晶纤维素、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等一般用作为干粘合剂。
(4)润滑剂
润滑剂在制剂处方中一般占比较少,作用是避免颗粒黏连以及压片过程中出现粘冲、涩冲等情况。
润滑剂一般通过在颗粒表面形成润滑层,从而降低物料之间及物料和设备间的表面摩擦力,增加物料的流动性。
润滑剂的加入方式一般分为内加以及外加,润滑剂的类型、浓度以及润滑剂的加入方式等都会对片剂的压制产生一定的影响。
目前润滑剂的类型主要有脂肪酸的金属盐类、脂肪酸类、卤代烃类、脂肪醇类等,如硬脂酸镁、硬脂酸、硬脂富马酸钠、滑石粉。
功能性辅料
(1)掩味剂
由于药物制剂中许多成分的气味并不是很好,不利于患者的服用,所以我们需要对这些气味进行一定的遮掩。
气味遮掩的方法包括功能性遮掩、物理遮掩以及化学遮掩。
功能性遮掩包括加入香料、甜味剂、阻断苦味的氨基酸及肽类衍生物等。
物理遮掩包括使用阻隔性疏水层及聚合物薄膜层,通过阻隔活性成分和味蕾之间的接触而遮掩气味。
化学遮掩中,药物被包裹在络合剂的腔内,例如离子交换树脂及环糊精中。
(2)增溶剂
前面文章中,我们介绍过一些让制剂增溶的方法(详见文章《增容课堂(1)盘点10大药物增容策略》),在辅料应用方面,我们也可以在制剂中加入一些增溶剂来增加药物的溶解度,如加入一些载体,通过喷雾干燥制备成固体分散体,或者加入环糊精制备环糊精包合物等,前面的文章里介绍的比较详细,这里就不再赘述了。
(3)药物释放速率调节剂
在许多情况下,我们会将制剂做成控释制剂,以保证最佳的血药浓度,延长药物治疗时间,减少给药频率,从而提高患者的依从性。
而当我们需要研发控释制剂的时候,就需要用到药物释放速率调节剂。
具体如在处方中加入一定比例的聚合物,或通过包衣(如聚乙烯醇、乙基纤维素、壳聚糖、明胶、果胶、泊洛沙姆等),可制备口服控释系统,如骨架片、肠溶片等。
(4)黏膜附着剂
黏膜附着剂可以黏附在黏膜的表面,延长药物制剂在胃肠道内的滞留时间,从而促进吸收。
载体的黏附一般分两个阶段完成,第一阶段为黏附到黏膜上,第二阶段为黏附剂进入黏液中。
常用的黏附剂包括羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、HPMC、泊洛沙姆407、壳聚糖及其衍生物等。
以上就是小编对制剂辅料应用知识的总结。
除了上述的辅料,目前一些复合型辅料也得到了广泛应用,如纤维素乳糖、硅化微晶纤维素等,这些复合型辅料可改善物料的流动性、崩解性以及可压性等。
我们选择辅料时,还应注意所选的辅料不能与原料药发生相互作用,这是必要的前提。
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